TWI540622B - 接合裝置控制裝置及多層接合方法 - Google Patents
接合裝置控制裝置及多層接合方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI540622B TWI540622B TW099137016A TW99137016A TWI540622B TW I540622 B TWI540622 B TW I540622B TW 099137016 A TW099137016 A TW 099137016A TW 99137016 A TW99137016 A TW 99137016A TW I540622 B TWI540622 B TW I540622B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- substrate
- bonding
- wafer
- chamber
- bonded
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H10P95/00—
-
- H10P72/0428—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/24—Preliminary treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
- B81C1/00349—Creating layers of material on a substrate
- B81C1/00357—Creating layers of material on a substrate involving bonding one or several substrates on a non-temporary support, e.g. another substrate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C3/00—Assembling of devices or systems from individually processed components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- B81C99/0005—Apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of microstructural devices or systems, or methods for manufacturing the same
- B81C99/0025—Apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of microstructural devices or systems not provided for in B81C99/001 - B81C99/002
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Description
本發明係關於一種接合裝置控制裝置及多層接合方法,尤其係關於將複數個基板接合為1個基板時所使用之接合裝置控制裝置及多層接合方法。
眾所周知有使微細之電氣零件或機械零件積體化而成之MEMS(microelectromechanical system,微機電系統)。作為該MEMS,可例示微繼電器、壓力感測器、加速度感測器等。於真空氣體環境中使活化之晶圓表面彼此接觸而接合該晶圓之常溫接合為人所周知。該常溫接合適於製作該MEMS。期望該MEMS實現1個器件具備機構部分與電路部分之多功能化,該常溫接合中,期望將3個以上之晶圓接合為1個基板。進而,該常溫接合必須以提高量產性為目標,期望更高速地接合3個以上之晶圓。
日本專利特開2008-288384號公報中揭示有一種可靠性高之三維積層器件。該三維積層器件之特徵在於,其係使複數個半導體晶圓積層而一體化後形成各器件之三維積層器件,且係於鄰接積層之半導體晶圓中,一方之半導體晶圓之接合部形成為凸狀,另一方之半導體晶圓之接合部形成為凹狀,且上述一方之半導體晶圓之凸狀之接合部與上述另一方之半導體晶圓之凹狀之接合部直接接合並積層而成。
日本專利特開平05-160340號公報中揭示有可使層間元件之位置精密地位置對準且貼合之三維LSI(large scale integration,大型積體電路)用積層裝置。該三維LSI積層裝置係如下裝置,其包括:大轉矩低解析力之粗動平台,其具有X、Y、Z之3軸及繞該各軸之旋轉軸θX、θY、θZ中的至少1軸之合計4軸以上之控制軸;小轉矩高解析力之微動平台,其具有X、Y、Z之3軸及繞該各軸之旋轉軸θX、θY、θZ之3軸的合計6軸之控制軸;兩個晶圓,其可藉由上述粗動平台及微動平台而進行XY方向位置對準及Z方向之定位按壓;感測器,其檢測兩個晶圓之垂直方向即Z方向之間隔;負重元,其檢測晶圓貼合時之負重;位置檢測機構,其檢測兩個晶圓之面內方向即XY方向之位置偏差;硬化接著機構,其藉由接著劑而使兩個晶圓硬化接著;及移動機構,其對兩機構進行移動定位;且其特徵在於,該裝置中設置有控制裝置,該控制裝置根據由上述位置檢測機構所檢測之兩個晶圓之XY方向之位置偏差來對上述粗動平台及微動平台進行閉迴路控制,藉此對兩個晶圓進行XY方向位置對準,並且根據由上述感測器所檢測之間隔及上述負重元所檢測之負重來對上述粗動平台及微動平台進行閉迴路控制,藉此對兩個晶圓進行平行度調整及對兩個晶圓進行按壓。
日本專利特開2004-358602號公報中揭示有一種可以較短之時間良率佳地製造高度為數100 μm以上之積層構造體之積層構造體的製造方法。該積層構造體之製造方法中,準備形成有與構造體之剖面圖案對應之複數個剖面圖案構件之施體基板,將目標基板對向配置於上述施體基板,使該目標基板位置對準於上述剖面圖案構件來壓接之後加以分離,藉由反覆進行上述處理而對上述剖面圖案構件進行轉印、積層並接合;該積層構造體之製造方法之特徵在於,上述施體基板之準備包括:第1步驟,於上述施體基板上形成使上述構造體之剖面圖案反轉而成之反轉圖案層;第2步驟,藉由鍍敷而將上述複數個剖面圖案構件形成於上述反轉圖案層之與上述構造體之剖面圖案對應之空間部分;及第3步驟,將上述反轉圖案層除去。
[專利文獻1]日本專利特開2008-288384號公報
[專利文獻2]日本專利特開平05-160340號公報
[專利文獻3]日本專利特開2004-358602號公報
本發明之課題在於提供一種可高速地將3個以上之基板接合為1個接合基板之接合裝置控制裝置及多層接合方法。
本發明之又一課題在於提供一種更低成本地接合3個以上之基板之接合裝置控制裝置及多層接合方法。
本發明之進而其他課題在於提供一種防止3個以上之基板之位置偏移的接合裝置控制裝置及多層接合方法。
以下,將用以實施本發明之形態、實施例中所使用之符號帶上括弧來使用而記載用以解決本發明之課題之方法。該符號係為明確申請專利範圍之記載與用以實施本發明之形態、實施例之記載的對應關係而附加者,不能用於解釋申請專利範圍中所記載之本發明之技術性範圍。
本發明之多層接合方法包括如下步驟:藉由在接合腔室之內部對第1基板與中間基板進行接合而製作第1接合基板;當於該接合腔室之內部配置有該第1接合基板時,向該接合腔室之內部搬入第2基板;及藉由在該接合腔室之內部對該第1接合基板與該第2基板進行接合而製作第2接合基板。根據該多層接合方法,該第1基板可在接合於該中間基板之後不自該接合腔室取出便接合於該第2基板。因此,可高速地製作該第2接合基板,從而可低成本地製作該第2接合基板。
該中間基板係於該中間基板載置於中間匣體之狀態下搬入至該接合腔室之內部。該第1基板與該中間基板係於該中間基板載置於該中間匣體之狀態下進行接合。該中間匣體係於該第1基板與該中間基板接合之後在該中間匣體未載置有該第1接合基板之狀態下自該接合腔室之內部搬出。該第2基板係於該中間匣體自該接合腔室之內部搬出之後該第2基板載置於匣體之狀態下,搬入至該接合腔室之內部。該第1接合基板與該第2基板宜為於該第2基板載置於該匣體之狀態下進行接合。
於該第2基板與該第1接合基板接合時施加至該第2基板與該第1接合基板之負重,宜為大於該第1基板與該中間基板接合時施加至該第1基板與該中間基板之負重。
本發明之多層接合方法宜為進而包括如下步驟:於該第1基板與該中間基板接合之前,使該第1基板之與該中間基板對向之面及該中間基板之與該第1基板對向之面活化;及於該第1接合基板與該第2基板接合之前,使該第1接合基板之與該第2基板對向之面及該第2基板之與該第1接合基板對向之面活化。
本發明之多層接合方法宜為進而包括如下步驟:於該第1基板與該中間基板接合之前,使該第1基板與該中間基板位置對準;及於該第1接合基板與該第2基板接合之前,使該第1接合基板與該第2基板位置對準。
本發明之多層接合方法宜為進而包括如下步驟:藉由對第3接合基板進行加工而製作中間基板,該第3接合基板係藉由對2片基板進行接合而製作成。
本發明之多層接合方法宜為進而包括如下步驟:藉由對該第2接合基板進行切割而製作複數個製品。
本發明之多層接合方法進而包括如下步驟:於該匣體配置於加載互鎖腔室之內部之情形時,當第2基板載置於該匣體時,對該加載互鎖腔室之內部進行減壓。該第2基板係於該加載互鎖腔室之內部經減壓之後,自該加載互鎖腔室之內部搬入至接合腔室之內部。該匣體中形成有在該第2基板載置於該匣體時該第2基板所接觸之島狀部分。該島狀部分係於該第2基板載置於該匣體時,形成使該匣體與該第2基板所夾持之空間連接至外部之流路。該空間中所填充之氣體於該加載互鎖腔室內部之氣體環境被減壓時,通過該流路向外部排氣。因此,該匣體可防止於該加載互鎖腔室內部之氣體環境被減壓時所述氣體相對於該匣體而移動過該第2基板。
本發明之接合裝置控制裝置包括:驅動部,其以使第1基板與中間基板在接合腔室之內部接合之方式控制壓接機構;及搬送部,其以於該第1基板與該中間基板接合而形成之第1接合基板配置於該接合腔室之內部時向該接合腔室之內部搬入第2基板的方式控制搬送裝置。該驅動部進而以使該第1接合基板與該第2基板於該接合腔室之內部接合為第2接合基板之方式控制該壓接機構。根據該接合裝置控制裝置,該第1基板接合於該中間基板之後,不自該接合腔室取出便可接合於該第2基板。因此,可高速地製作該第2接合基板,從而可低成本地製作該第2接合基板。
該中間基板係於該中間基板載置於中間匣體之狀態下搬入至該接合腔室之內部。該第1基板與該中間基板係於該中間基板載置於該中間匣體之狀態下進行接合。該中間匣體係於該第1基板與該中間基板接合之後,在該中間匣體未載置有該第1接合基板之狀態下自該接合腔室之內部搬出。該第2基板係於該中間匣體自該接合腔室之內部搬出之後該第2基板載置於匣體之狀態下搬入至該接合腔室之內部。該第1接合基板與該第2基板宜為於該第2基板載置於該匣體之狀態下進行接合。
該驅動部宜為以使該第2基板與該第1接合基板接合時對該第2基板與該第1接合基板所施加之負重,大於該第1基板與該中間基板接合時對該第1基板與該中間基板所施加之負重之方式驅動該壓接機構。
本發明之接合裝置控制裝置進而包括活化部,該活化部係以於該第1基板與該中間基板接合之前,使該第1基板之與該中間基板對向之面及該中間基板之與該第1基板對向之面活化的方式控制活化裝置。該活化部進而以於該第1接合基板與該第2基板接合之前,使該第1接合基板之與該第2基板對向之面及該第2基板之與該第1接合基板對向之面活化的方式控制該活化裝置。
本發明之接合裝置控制裝置進而包括位置對準部,該位置對準部係以於該第1基板與該中間基板接合之前,使該第1基板與該中間基板位置對準之方式控制位置對準機構。該位置對準部進而以於該第1接合基板與該第2基板接合之前,使該第1接合基板與該第2基板位置對準之方式控制該位置對準機構。
該搬送部進而於該匣體配置於加載互鎖腔室之內部之情形時,在該第2基板載置於該匣體時對該加載互鎖腔室之內部進行減壓。該第2基板係於該加載互鎖腔室之內部經減壓之後,自該加載互鎖腔室之內部搬入至該接合腔室之內部。該匣體中形成有在該第2基板載置於該匣體時該第2基板所接觸之島狀部分。該島狀部分形成使該第2基板載置於該匣體時由該匣體與該第2基板所夾持之空間連接至外部之流路。該空間中所填充之氣體於該加載互鎖腔室之內部之氣體環境被減壓時,會通過該流路而向外部排氣。因此,該匣體可防止於該氣體環境被減壓時,該氣體相對於該匣體而移動過該第2基板。
本發明之接合裝置控制裝置及多層接合方法可將3個以上之基板高速地接合為1個接合基板。
參照圖式來記述本發明之接合裝置控制裝置之實施形態。該接合裝置控制裝置10如圖1所示適用於接合系統。即,該接合系統包括接合裝置控制裝置10及接合裝置1。接合裝置1包括接合腔室2及加載互鎖腔室3。接合腔室2與加載互鎖腔室3係使內部自環境密閉之容器。接合裝置1進而包括閘閥5。閘閥5插設於接合腔室2與加載互鎖腔室3之間。閘閥5由接合裝置控制裝置10控制,藉此使連接接合腔室2之內部與加載互鎖腔室3之內部之閘關閉或使該閘打開。加載互鎖腔室3包括未圖示之蓋體。該蓋體使連接加載互鎖腔室3之外部與內部之閘關閉或使該閘打開。
加載互鎖腔室3包括真空泵4。真空泵4由接合裝置控制裝置10控制,藉此自加載互鎖腔室3之內部對氣體進行排氣。作為真空泵4,可例示渦輪分子泵、低溫泵、油擴散泵。加載互鎖腔室3進而於內部包括搬送機構6。搬送機構6由接合裝置控制裝置10控制,藉此將經由閘閥5而配置於加載互鎖腔室3之內部之晶圓搬送至接合腔室2,或將經由閘閥5而配置於接合腔室2之晶圓搬送至加載互鎖腔室3之內部。
接合腔室2包括真空泵9。真空泵9由接合裝置控制裝置10控制,藉此自接合腔室2之內部對氣體進行排氣。作為真空泵9,可例示渦輪分子泵、低溫泵、油擴散泵。
接合腔室2進而包括平台托架45及位置對準機構12。平台托架45配置於接合腔室2之內部,其係可於水平方向上平行移動、且可以與鉛直方向平行之旋轉軸為中心旋轉移動地被支持著。位置對準機構12進而由接合裝置控制裝置10控制,藉此以使平台托架45於水平方向上平行移動、或使平台托架45以與鉛直方向平行之旋轉軸為中心旋轉移動之方式驅動平台托架45。
接合腔室2進而包括壓接機構11、壓接軸13、靜電夾盤18及荷重計19。壓接軸13係可相對於接合腔室2而於鉛直方向平行移動地被支持著。靜電夾盤18配置於壓接軸13之下端,且於與位置對準機構12對向之面上具有介電層。靜電夾盤18由接合裝置控制裝置10控制,藉此利用靜電力而保持晶圓。壓接機構11由接合裝置控制裝置10控制,藉此使壓接軸13相對於接合腔室2而於鉛直方向平行移動。壓接機構11進而測定配置有靜電夾盤18之位置,並將該位置輸出至接合裝置控制裝置10。荷重計19測定施加至壓接軸13之負重,藉此測定對由靜電夾盤18所保持之晶圓施加之負重,並將該負重輸出至接合裝置控制裝置10。
接合腔室2進而包括離子槍14及電子源15。離子槍14係以靜電夾盤18配置於上方時朝向位置對準機構12與靜電夾盤18之間之空間的方式配置。離子槍14由接合裝置控制裝置10控制,藉此通過位置對準機構12與靜電夾盤18之間之空間,沿著與接合腔室2之內側表面交叉之照射軸來加速放出氬離子。離子槍14進而包括未圖示之金屬靶材。該金屬靶材配置於該氬離子所照射之位置。再者,該金屬靶材於無需使金屬附著於晶圓之接合面時亦可省去。電子源15係與離子槍14相同地以朝向位置對準機構12與靜電夾盤18之間之空間的方式配置。電子源15由接合裝置控制裝置10控制,藉此通過位置對準機構12與靜電夾盤18之間之空間,沿著與接合腔室2之內側表面交叉之其他照射軸來加速放出電子。
圖2表示平台托架45。平台托架45形成為大致圓盤狀。平台托架45以其圓盤之軸與鉛直方向平行之方式配置,於該圓盤之上側面形成有平坦之支持面46。平台托架45於支持面46形成有複數個對準用孔47。平台托架45進而於支持面46之外周部形成有複數個定位銷48-1~48-2。複數個定位銷48-1~48-2分別形成為圓形且尖細之突起。
圖3係表示搬送機構6所具有之手柄17。手柄17中形成有爪21-1、21-2。爪21-1、21-2分別形成為板狀。爪21-1、21-2以沿著1個水平面之方式配置。爪21-1具有直線狀之邊緣25-1。爪21-2具有直線狀之邊緣25-2。爪21-1、21-2係以邊緣25-1對向於邊緣25-2、且邊緣25-1與邊緣25-2平行之方式配置。爪21-1於邊緣25-1之一部分上形成有缺口49-1。爪21-2於邊緣25-2之一部分上形成有缺口49-2。缺口49-2以對應於缺口49-1之方式形成。
圖4表示上匣體7。上匣體7由鋁或不鏽鋼形成,且形成為大致圓盤狀,其用於載置上晶圓。上匣體7中形成有複數個定位孔53-1~53-2及複數個對準用孔54。複數個定位孔53-1~53-2形成為圓形,且形成於所述圓盤之外周附近。複數個定位孔53-1~53-2之直徑分別大致等於平台托架45之定位銷48-1~48-2之直徑。複數個定位孔53-1~53-2進而以使定位孔53-1與定位孔53-2之距離和定位銷48-1與定位銷48-2之距離一致的方式形成。即,複數個定位孔53-1~53-2係以於上匣體7載置於平台托架45時嵌入有複數個定位銷48-1~48-2之方式配置。即,上匣體7在以複數個定位銷48-1~48-2嵌入複數個定位孔53-1~53-2之方式載置於平台托架45時,載置於平台托架45之固定位置。
複數個對準用孔54以貫通之方式形成。複數個對準用孔54係以上匣體7載置於平台托架45時分別連接於平台托架45之複數個對準用孔47之方式形成。複數個對準用孔54進而以於上晶圓載置於上匣體7時與形成於上晶圓之對準標記一致之方式形成。
上匣體7進而於圓盤之上側面形成有複數個島狀部分51-1~51-4、及複數個晶圓定位銷52-1~52-3。複數個島狀部分51-1~51-4形成為自該圓盤之上側面突出之突起,以沿著載置於上匣體7之上晶圓外周之方式形成,且以上端沿著1個平面之方式形成。複數個晶圓定位銷52-1~52-3形成為自該圓盤之上側面突出之突起,且以沿著載置於上匣體7之上晶圓外周之方式形成。晶圓定位銷52-2~52-3尤其係以沿著載置於上匣體7之上晶圓之定向平面之方式形成。此時,上晶圓於以定向平面接觸於晶圓定位銷52-2~52-3、且外周接觸於晶圓定位銷52-1之方式載置於上匣體7時,載置於上匣體7之固定位置。上匣體7中進而以於上晶圓載置於其固定位置時形成有使上匣體7與上晶圓所夾持之空間連通至外部之流路之方式,形成有複數個島狀部分51-1~51-4。即,複數個島狀部分51-1~51-4以不相互連接之方式形成。
進而,複數個晶圓定位銷52-1~52-3形成得高於複數個島狀部分51-1~51-4,且形成得低於複數個島狀部分51-1~51-4之高度與該上晶圓之厚度之和。即,複數個島狀部分51-1~51-4如圖5所示,以在上晶圓載置於上匣體7時接觸於上晶圓之與上匣體7對向之面之外周的方式形成。複數個晶圓定位銷52-1~52-3係以在上晶圓載置於上匣體7時接觸於上晶圓之側面之方式形成。複數個晶圓定位銷52-1~52-3係以於上晶圓載置於上匣體7時不自上晶圓之與上匣體7對向之面之背面突出的方式形成。
上匣體7如圖6所示包括凸緣部分56及本體部分57。本體部分57形成為圓柱狀。該圓柱之直徑小於手柄17之邊緣25-1與邊緣25-2之間隔。凸緣部分56係以自本體部分57之圓柱側面突出之方式形成,且形成為圓盤狀。該圓盤之直徑大於手柄17之邊緣25-1與邊緣25-2之間隔。即,上匣體7係藉由凸緣部分56載置於爪21-1~21-2而由搬送機構6握持。
上匣體7中進而如圖7所示形成有定位用銷59。定位用銷59形成為自凸緣部分56之朝向下側之面突出之突起。定位用銷59之直徑大致等於缺口49-1~49-2之直徑。定位用銷59在相對於凸緣部分56之圓盤中心而成相互對稱之2個部分上形成有2個。即,定位用銷59係於由搬送機構6握持上匣體7時分別嵌入爪21-1~21-2之缺口49-1~49-2之方式形成。此時,上匣體7於以分別嵌入爪21-1~21-2之缺口49-1~49-2之方式由搬送機構6握持時,被手柄17之固定位置握持。
圖8表示下匣體8。下匣體8由鋁或不鏽鋼形成,形成為大致圓盤狀,且用於載置下晶圓。下匣體8中形成有複數個定位孔63-1~63-2及複數個對準用孔64。複數個定位孔63-1~63-2形成為圓形,且形成於所述圓盤之外周附近。複數個定位孔63-1~63-2之直徑分別大致等於平台托架45之定位銷48-1~48-2之直徑。複數個定位孔63-1~63-2進而以使定位孔63-1與定位孔63-2之距離和定位銷48-1與定位銷48-2之距離一致之方式形成。即,複數個定位孔63-1~63-2係以於下匣體8放置於平台托架45時嵌入有複數個定位銷48-1~48-2之方式配置。即,下匣體8於以複數個定位銷48-1~48-2嵌入複數個定位孔63-1~63-2之方式放置於平台托架45時,載置於平台托架45之固定位置。
複數個對準用孔64以貫通之方式形成。複數個對準用孔64以於下匣體8放置於平台托架45時分別連接於平台托架45之複數個對準用孔47之方式形成。複數個對準用孔64進而以於下晶圓載置於下匣體8時與該下晶圓上所形成之對準標記一致之方式形成。
下匣體8進而於圓盤之上側面形成有島狀部分61及複數個晶圓定位銷62-1~62-3。島狀部分61形成為自該圓盤之上側面突出之突起,且形成為與載置於下匣體8之下晶圓之形狀大致相同之形狀,且以上端沿著1個平面之方式形成。島狀部分61於上端形成有槽65。槽65於上端形成為格子狀。槽65進而以連接於島狀部分61之側面之方式形成。
複數個晶圓定位銷62-1~62-3形成為自所述圓盤之上側面突出之突起,且以沿著載置於下匣體8之下晶圓之外周之方式形成。晶圓定位銷62-2~62-3尤其以沿著載置於下匣體8之下晶圓之定向平面之方式形成。此時,下晶圓於以定向平面接觸於晶圓定位銷62-2~62-3、且外周接觸於晶圓定位銷62-1之方式載置於下匣體8時,載置於下匣體8之固定位置。
進而,複數個晶圓定位銷62-1~62-3形成得高於島狀部分61,且形成得低於島狀部分61之高度與該下晶圓之厚度之和。即,島狀部分61係以於下晶圓載置於下匣體8時接觸於該下晶圓之與下匣體8對向之面之大部分的方式形成。複數個晶圓定位銷62-1~62-3係以下晶圓載置於下匣體時與該下晶圓之側面接觸之方式形成。複數個晶圓定位銷62-1~62-3係以於下晶圓載置於下匣體8時不自該下晶圓之與下匣體8對向之面之背面突出的方式形成。
下匣體8如圖9所示包括凸緣部分66及本體部分67。本體部分67形成為圓柱狀。該圓柱之直徑小於邊緣25-1與邊緣25-2之間隔。凸緣部分66以自本體部分67之圓柱側面突出之方式形成,且形成為圓盤狀。該圓盤之直徑大於邊緣25-1與邊緣25-2之間隔。即,下匣體8藉由凸緣部分66載置於爪21-1-21-2而由搬送機構6握持。
下匣體8中進而與上匣體7相同地形成有定位用銷。該定位用銷形成為自凸緣部分66之朝向下側之面突出的突起。該定位用銷之直徑大致等於缺口49-1~49-2之直徑,該定位用銷在相對於凸緣部分66之圓盤中心而成相互對稱之2個部分上形成有2個。即,該定位用銷係以於由搬送機構6握持下匣體8時分別嵌入爪21-1~21-2之缺口49-1~49-2之方式形成。此時,下匣體8於以分別嵌入爪21-1~21-2之缺口49-1~49-2之方式由搬送機構6握持時,由手柄17之固定位置握持。
接合裝置1如圖10所示,進而包括2個對準機構91-1~91-2。對準機構91-1~91-2配置於接合腔室2之外側,且配置於平台托架45之與靜電夾盤18對向之側之相反側。對準機構91-1~91-2之各自包括光源92、鏡筒93及相機94。光源92、鏡筒93及相機94固定於接合腔室2中。光源92由接合裝置控制裝置10控制,藉此生成透過矽基板之紅外線。作為該紅外線之波長,可例示1 μm以上之波長。鏡筒93使由光源92所生成之紅外線之方向改變為鉛直方向而朝平台托架45之複數個對準用孔47照射該紅外線。鏡筒93進而使自平台托架45之複數個對準用孔47向鏡筒93前進之紅外線透過至相機94。相機94由接合裝置控制裝置10控制,藉此根據透過鏡筒93之紅外線而生成圖像,並將表示該圖像之電信號輸出至接合裝置控制裝置10。
圖11表示接合裝置控制裝置10。接合裝置控制裝置10包括未圖示之CPU(central processing unit,中央處理單元)、記憶裝置、移動記憶體驅動器、輸入裝置及介面。該CPU執行接合裝置控制裝置10中所安裝之電腦程式來控制該記憶裝置、輸入裝置及介面。該記憶裝置記錄該電腦程式並暫時記錄由該CPU所生成之資訊。該移動記憶體驅動器用於在插入有記錄媒體時讀出該記錄媒體中所記錄之資料。該移動記憶體驅動器尤其用於如下情形時,即於插入有記錄著電腦程式之記錄媒體時,將該電腦程式安裝至接合裝置控制裝置10中。該輸入裝置係藉由使用者操作而生成資訊並將該資訊輸出至該CPU。作為該輸入裝置,可例示鍵盤。該介面係將與接合裝置控制裝置10連接之外部機器所生成之資訊輸出至該CPU並將該CPU所生成之資訊輸出至該外部機器。該外部機器包括真空泵4、搬送機構6、真空泵9、壓接機構11、位置對準機構12、離子槍14、電子源15、靜電夾盤18、荷重計19、光源92及相機94。
接合裝置控制裝置10中所安裝之電腦程式由用以使接合裝置控制裝置10實現複數個功能之複數個電腦程式形成。該複數個功能包括搬送部31、驅動部32、夾盤控制部33、活化部34及位置對準部35。
搬送部31關閉閘閥5。搬送部31進而於閘閥5關閉時,使用真空泵4於加載互鎖腔室3之內部生成特定真空度之預備氣體環境,或於加載互鎖腔室3之內部生成大氣壓氣體環境。搬送部31於加載互鎖腔室3之內部生成該特定真空度之氣體環境時打開閘閥5,或關閉閘閥5。搬送部31於打開閘閥5時,使用搬送機構6將配置於加載互鎖腔室3內部之平台托架45搬送至位置對準機構12,或使用搬送機構6將位置對準機構12所保持之平台托架45搬送至加載互鎖腔室3之內部。
驅動部32以使靜電夾盤18平行移動之方式控制壓接機構11。驅動部32進而以計算出靜電夾盤18到達特定位置之時序,並以該時序使靜電夾盤18停止之方式控制壓接機構11。驅動部32以根據由荷重計19所測定之負重而計算出該測定之負重達到特定負重之時序,並以該時序使靜電夾盤18停止之方式控制圧接機構11。
夾盤控制部33以使靜電夾盤18保持晶圓、或使靜電夾盤18不保持晶圓之方式控制靜電夾盤18。
活化部34於閘閥5關閉時,使用真空泵9於接合腔室2內部生成特定真空度之接合氣體環境。活化部34進而於接合腔室2內部生成該接合氣體環境時,使用離子槍14向上晶圓與下晶圓之間放出氬離子。活化部34進而於正放出該氬離子時,使用電子源15向上晶圓與下晶圓之間放出電子。
位置對準部35以於載置上晶圓之上匣體7載置於平台托架45時使上晶圓之水平方向之位置配置於特定位置的方式控制位置對準機構12。位置對準部35進而於靜電夾盤18保持上晶圓之情形時,以於載置下晶圓之下匣體8載置於平台托架45時使上晶圓與下晶圓接近至特定距離為止之方式控制壓接機構11。位置對準部35進而以於上晶圓與下晶圓離開至該特定距離時,使下晶圓相對於上晶圓之水平方向之位置配置於特定位置之方式控制位置對準機構12。
本發明之接合方法之實施形態包括使用接合裝置1所執行之動作、及不使用接合裝置1所執行之動作。
圖12表示使用接合裝置1所執行之動作。操作人員首先關閉閘閥5,使用真空泵9於接合腔室2之內部生成真空氣體環境,且於加載互鎖腔室3之內部生成大氣壓氣體環境。操作人員以定向平面接觸於晶圓定位銷52-2~52-3、且外周接觸於晶圓定位銷52-1之方式將上晶圓載置於上匣體7。操作人員以定向平面接觸於晶圓定位銷62-2~62-3、且外周接觸於晶圓定位銷62-1之方式將下晶圓載置於下匣體8。該下匣體8準備有複數個。操作人員打開加載互鎖腔室3之蓋體而向加載互鎖腔室3之內部配置上匣體7,且向加載互鎖腔室3之內部配置複數個下匣體8。然後,操作人員關閉加載互鎖腔室3之蓋體而於加載互鎖腔室3之內部生成真空氣體環境。
接合裝置控制裝置10於加載互鎖腔室3之內部生成真空氣體環境之後打開閘閥5。接合裝置控制裝置10首先使靜電夾盤18保持上晶圓。接合裝置控制裝置10以將載置有上晶圓之上匣體7自加載互鎖腔室3搬送至平台托架45上之方式控制搬送機構6。接合裝置控制裝置10以使搬送機構6之手柄17下降之方式控制搬送機構6。此時,上匣體7之複數個定位孔53-1~53-2分別嵌入有平台托架45之複數個定位銷48-1~48-2而由平台托架45保持著(步驟S1)。接合裝置控制裝置10以使搬送機構6之手柄17退避至加載互鎖腔室3之內部之方式控制搬送機構6。
然後,接合裝置控制裝置10以對形成於上晶圓之對準標記之圖像進行拍攝之方式控制對準機構91-1~91-2。接合裝置控制裝置10以使上晶圓之水平方向之位置配置於特定位置之方式,根據該圖像來控制位置對準機構12(步驟S2)。接合裝置控制裝置10繼而以使靜電夾盤18向鉛直下方下降之方式控制壓接機構11。接合裝置控制裝置10以於靜電夾盤18接觸於上晶圓時使靜電夾盤18停止之方式控制壓接機構11,且以靜電夾盤18保持上晶圓之方式控制靜電夾盤18。此時,上匣體7之複數個晶圓定位銷52-1~52-3係以不自上晶圓突出之方式形成,因此不會接觸於靜電夾盤18。因此,接合裝置1可使上晶圓更確實地接觸於靜電夾盤18,從而可使靜電夾盤18更確實地保持上晶圓。接合裝置控制裝置10以使上晶圓自上匣體7離開、即靜電夾盤18向鉛直上方上升之方式控制壓接機構11。接合裝置控制裝置10以於上晶圓離開上匣體7之後將未載置有上晶圓之上匣體7自平台托架45搬送至加載互鎖腔室3之內部之方式,控制搬送機構6(步驟S3)。
接合裝置控制裝置10以使靜電夾盤18保持上晶圓之後,將載置有下晶圓之下匣體8自加載互鎖腔室3搬送至平台托架45上之方式控制搬送機構6。接合裝置控制裝置10以使搬送機構6之手柄17下降之方式控制搬送機構6。此時,下匣體8之複數個定位孔63-1~63-2分別嵌入平台托架45之複數個定位銷48-1~48-2而由平台托架45保持著。接合裝置控制裝置10以使搬送機構6之手柄17退避至加載互鎖腔室3之內部之方式控制搬送機構6。然後,接合裝置控制裝置10以關閉閘閥5而於接合腔室2之內部生成特定真空度之接合氣體環境的方式控制真空泵9(步驟S4)。
接合裝置控制裝置10繼而以對形成於下晶圓之對準標記之圖像進行拍攝之方式控制對準機構91-1~91-2。接合裝置控制裝置10以使下晶圓之水平方向之位置配置於特定位置之方式,根據該圖像來控制位置對準機構12(步驟S5)。接合裝置控制裝置10以如下方式控制離子槍14(步驟S6),即於接合腔室2之內部生成接合氣體環境時,在靜電夾盤18所保持之上晶圓與平台托架45所保持之下晶圓離開之狀態下,向上晶圓與下晶圓之間放出粒子。該粒子照射至上晶圓與下晶圓而將該等晶圓表面上所形成之氧化物等除去,從而除去附著於該等晶圓表面之雜質。
接合裝置控制裝置10以使靜電夾盤18向鉛直下方下降至特定位置為止之方式控制壓接機構11。接合裝置控制裝置10進而以使上晶圓與下晶圓僅離開特定距離之方式,即以使靜電夾盤18於特定位置停止之方式控制壓接機構11(步驟S7)。接合裝置控制裝置10繼而以對形成於上晶圓之對準標記與形成於下晶圓之對準標記所呈現之圖像進行拍攝的方式,控制對準機構91-1~91-2。接合裝置控制裝置10以使上晶圓與下晶圓按照設計進行接合之方式,根據該拍攝之圖像來控制位置對準機構12(步驟S9)。
接合裝置控制裝置10以如下方式控制壓接機構11(步驟S12),即於上晶圓與下晶圓接合之後進而使下晶圓與單獨之下晶圓接合時(步驟S10,YES(是)),使上晶圓接觸於下晶圓,即,使靜電夾盤18向鉛直下方下降。上晶圓與下晶圓藉由該接觸來進行接合而生成1個接合晶圓。此時,下匣體8之複數個晶圓定位銷62-1~62-3係以不自下晶圓突出之方式形成,因此不會接觸於靜電夾盤18或上晶圓。因而,接合裝置1可使下晶圓更確實地接觸於上晶圓,從而可使上晶圓與下晶圓更確實地接合。進而,此時,下匣體8之島狀部分61接觸於大致整個晶圓。因此,可防止下晶圓因接合時所施加之負重而破損,從而,接合裝置1可將更大之負重施加至上晶圓與下晶圓。
接合裝置控制裝置10以使該接合晶圓自下匣體8離開之方式,即以維持該接合晶圓由靜電夾盤18保持之狀態之方式控制靜電夾盤18,且以使靜電夾盤18向鉛直上方上升之方式控制壓接機構11。接合裝置控制裝置10繼而以打開閘閥5而將下匣體8自平台托架45搬送至加載互鎖腔室3之方式控制搬送機構6。接合裝置控制裝置10以如下方式控制搬送機構6,即於未載置有該接合晶圓之下匣體8搬送至加載互鎖腔室3之後,將載置有下晶圓之下匣體8自加載互鎖腔室3搬送至平台托架45上。接合裝置控制裝置10以使搬送機構6之手柄17下降之方式控制搬送機構6。此時,下匣體8之複數個定位孔63-1~63-2分別嵌入有平台托架45之複數個定位銷48-1~48-2而由平台托架45保持著。接合裝置控制裝置10以使搬送機構6之手柄17退避至加載互鎖腔室3之內部之方式控制搬送機構6。然後,接合裝置控制裝置10以關閉閘閥5而於接合腔室2之內部生成特定真空度之接合氣體環境之方式控制真空泵9(步驟S13)。
接台裝置控制裝置10繼而以對形成於下晶圓之對準標記之圖像進行拍攝之方式控制對準機構91-1~91-2。接合裝置控制裝置10以使下晶圓之水平方向之位置配置於特定位置之方式,根據該圖像來控制位置對準機構12(步驟S5)。接合裝置控制裝置10以如下方式控制離子槍14(步驟S6),即於接合腔室2之內部生成該接合氣體環境時,在靜電夾盤18所保持之該接合晶圓與平台托架45所保持之下晶圓離開之狀態下,向該接合晶圓與下晶圓之間放出粒子。該粒子照射至該接合晶圓與下晶圓而將形成於該等晶圓表面之氧化物等除去,從而將附著於該等晶圓表面之雜質除去。
接合裝置控制裝置10以使靜電夾盤18向鉛直下方下降至特定位置之方式控制壓接機構11。接合裝置控制裝置10進而以使該接合晶圓與下晶圓僅離開特定距離之方式,即以使靜電夾盤18於特定位置停止之方式控制壓接機構11(步驟S7)。接合裝置控制裝置10繼而以對形成於該接合晶圓之對準標記與形成於下晶圓之對準標記所呈現的圖像進行拍攝之方式,控制對準機構91-1~91-2。接合裝置控制裝置10以使該接合晶圓與下晶圓按照設計進行接合之方式,根據該拍攝之圖像來控制位置對準機構12(步驟S9)。
接合裝置控制裝置10以如下方式控制壓接機構11,即於該接合晶圓與下晶圓接合之後不進而使下晶圓與單獨之下晶圓接合時(步驟S10,NO(否)),使該接合晶圓接觸於下晶圓,即,使靜電夾盤18向鉛直下方下降。該接合晶圓與下晶圓藉由該接觸來進行接合而生成1個其他接合晶圓。接合裝置控制裝置10進而以使靜電夾盤18鬆開對該接合晶圓之夾持之方式控制靜電夾盤18(步驟S14)。
根據所述動作,步驟S12中所製作之接合晶圓不自接合腔室2取出便可進而與其他晶圓進行接合。因此,根據所述動作,與接合一對晶圓之接合方法相比,可更高速地接合3個以上之晶圓,從而可更低成本地接合3個以上之晶圓。
接合裝置控制裝置10以使靜電夾盤18向鉛直上方上升之方式控制壓接機構11。接合裝置控制裝置10繼而以打開閘閥5而將載置有該接合晶圓之下匣體8自平台托架45搬送至加載互鎖腔室3之方式控制搬送機構6。接合裝置控制裝置10以關閉閘閥5而於加載互鎖腔室3之內部生成大氣壓氣體環境之方式控制真空泵4。操作人員於加載互鎖腔室3之內部生成大氣壓氣體環境之後,打開加載互鎖腔室3之蓋體而取出該接合晶圓(步驟S15)。
例如,使用者於將3個晶圓(晶圓82、晶圓84及晶圓86)接合為1個接合晶圓時,準備3個匣體(匣體81、匣體83及匣體85)。使用者將晶圓82載置於匣體81上,將晶圓84載置於匣體83上,將晶圓86載置於匣體85上。作為匣體81而可例示上匣體7。作為匣體83而可例示下匣體8。作為匣體85而可例示下匣體8。
於執行步驟S1之後,如圖13所示,將載置有晶圓82之匣體81載置於平台托架45上,使未吸附有任何物體之靜電夾盤18配置於自平台托架45離開之位置。
步驟S3中,如圖14所示,載置於平台托架45之匣體81上所載置之晶圓82接觸於靜電夾盤18,從而使晶圓82吸附於靜電夾盤18。
於執行步驟S3之後,如圖15所示,將未載置有任何物體之匣體81載置於平台托架45上,使吸附有晶圓82之靜電夾盤18配置於自平台托架45離開之位置。
於執行步驟S4之後,如圖16所示,將載置有晶圓84之匣體83載置於平台托架45上,使吸附有晶圓82之靜電夾盤18配置於自平台托架45離開之位置。
步驟S12中,如圖17所示,使載置於匣體83之晶圓84接觸於由靜電夾盤18所吸附之晶圓82。
於執行步驟S12之後,如圖18所示,由晶圓84與晶圓82形成接合晶圓87,將未載置任何物體之匣體83載置於平台托架45上,使吸附有接合晶圓87之靜電夾盤18配置於自平台托架45離開之位置。
於執行步驟S13之後,如圖19所示,將載置有晶圓86之匣體85載置於平台托架45上,使吸附有接合晶圓87之靜電夾盤18配置於自平台托架45離開之位置。
由於不存在於晶圓86之後所接合之單獨之晶圓,因此不執行步驟S12而執行步驟S14。步驟S14中,如圖20所示,使載置於匣體85之晶圓86接觸於由靜電夾盤18所吸附之接合晶圓87。
於執行步驟S14之後,如圖21所示,由接合晶圓87與晶圓86形成接合晶圓88,將載置有接合晶圓88之匣體85載置於平台托架45上,使未吸附有任何物體之靜電夾盤18配置於自平台托架45離開之位置。
根據所述動作,由晶圓82與晶圓84所形成之接合晶圓87不自接合腔室2取出便可與晶圓86接合。因此,根據所述動作,與接合一對晶圓之接合方法相比,可更高速地接合3個以上之晶圓,從而可更低成本地接合3個以上之晶圓。
使用接合裝置1所執行之動作包括製作作為接合對象之晶圓之動作、及對接合晶圓進行切割之動作。
製作該作為接合對象之晶圓之動作中,製作上晶圓與下晶圓,例如製作圖13~圖21之晶圓82、晶圓84及晶圓86。
再者,作為晶圓84或晶圓86,亦可應用藉由採用接合裝置1使2個晶圓接合而製作成之接合晶圓。進而,作為晶圓84或晶圓86,亦可應用藉由對該接合晶圓進行加工而製作成之晶圓。根據該晶圓應用作晶圓84或晶圓86,可以使配置複數個接合面之順序與形成該複數個接合面之順序不同之方式,對複數個晶圓進行接合而使接合形態多樣化。
對接合晶圓進行切割之動作中,使用接合裝置1所製作成之接合晶圓被分割為複數個器件。即,使用接合裝置1所執行之動作適於製作形成為複數個器件之接合晶圓。
作為上晶圓與下晶圓而例示之晶圓70有時會如圖22所示進行變形。在晶圓70載置於作為上匣體7與下匣體8而例示之匣體71時,於晶圓70與匣體71之間形成空間72。空間72中所填充之空氣於不存在連接空間72與外部之流路之情形時,當配置有晶圓70與匣體71之氣體環境被減壓時,有時會上抬晶圓70而使晶圓70沿著匣體71之表面移動。
由上匣體7與上晶圓夾持之空間中所填充之氣體,通過複數個島狀部分51-1~51-4之間隙而向外部排氣。該排氣可防止上匣體7與上晶圓所夾持之氣體上抬上晶圓,從而可防止上晶圓在上匣體7上移動。進而,由下匣體8與下晶圓夾持之空間中所填充之氣體通過槽65向外部排氣。該排氣可防止夾在下匣體8與下晶圓之間之氣體上抬下晶圓,從而可防止下晶圓在下匣體8上移動。
再者,本發明之多層接合方法亦可使用所述實施形態之對準機構91-1~91-2配置於其他位置之其他接合裝置來執行。作為該位置,可例示與位置對準機構12相比更靠近靜電夾盤18之位置,例如靜電夾盤18之上方。本發明之多層接合方法即便於適用於該接合裝置時,亦可與所述實施形態相同地更高速地接合3個以上之晶圓。
再者,本發明之多層接合方法之其他實施形態,省略所述實施形態之步驟S2、步驟S5、步驟S7及步驟S9。該多層接合方法可適用於晶圓之接合不需要高精度之對準之情形,可與所述實施形態相同地更高速接合3個以上之晶圓,從而可更低成本地接合3個以上之晶圓。
再者,本發明之多層接合方法之進而其他實施形態中,使所述實施形態之搬送機構6直接接觸於晶圓來搬送該晶圓,且使平台托架45直接接觸於晶圓來保持該晶圓。該多層接合方法可與所述實施形態相同地更高速接合3個以上之晶圓。進而,該多層接合方法不需要回收匣體,從而與所述實施形態相比可更高速地接合3個以上之晶圓。進而,該多層接合方法不需要匣體,從而可更低成本地接合3個以上之晶圓。
再者,本發明之多層接合方法之進而其他實施形態中,使複數個晶圓向鉛直下側積層。根據該多層接合方法,藉由搬送機構6而搬入至按合腔室2之晶圓未由平台托架45支持而於空中交付給靜電夾盤2來由靜電夾盤2保持。由靜電夾盤2所保持之晶圓繼而接合於由平台托架45所支持之其他晶圓。當該接合之晶圓由平台托架45支持時,進而其他晶圓由靜電夾盤2同樣地加以保持,該接合之晶圓與由靜電夾盤2所保持之晶圓接合。該多層接合方法可與所述實施形態之多層接合方法相同地以更低成本接合3個以上之晶圓,自該搬送機構6於空中將晶圓交付給靜電夾盤2將非常難以控制,從而成為不穩定之動作。因此,使複數個晶圓向鉛直上側積層之所述實施形態之多層接合方法,與使複數個晶圓向鉛直下側積層之該多層接合方法相比,可更穩定地接合3個以上之晶圓。
再者,本發明之多層接合方法,亦可適用於使2個晶圓在不同於鉛直方向之其他方向移動而進行接觸、接合之其他接合裝置。作為該方向,可例示水平方向。本發明之多層接合方法於適用於該接合裝置時,亦可與所述實施形態相同地更高速接合3個以上之晶圓。
1...接合裝置
2...接合腔室
3...加載互鎖腔室
4、9...真空泵
5...閘閥
6...搬送機構
7...上匣體
8...下匣體
10...接合裝置控制裝置
11...壓接機構
12...位置對準機構
13...壓接軸
14...離子槍
15...電子源
17...手柄
18...靜電夾盤
19...荷重計
21-1、21-2...爪
25-1、25-2...邊緣
31...搬送部
32...驅動部
33...夾盤控制部
34...活化部
35...位置對準部
45...平台托架
46...支持面
47、54、64...對準用孔
48-1、48-2...定位銷
49-1、49-2...缺口
51-1、51-2、51-3、51-4、61...島狀部分
52-1、52-2、52-3、62-1、62-2、62-3...晶圓定位銷
53-1、53-2、63-1、63-2...定位孔
56、66...凸緣部分
57、67...本體部分
59...定位用銷
65...槽
70、82、84、86...晶圓
71、81、83、85...匣體
72...空間
87、88...接合晶圓
91-1、91-2、92...光源
93...鏡筒
94...相機
S1~S7、S9、S10、S12~S15...步驟
圖1係表示接合裝置之剖面圖。
圖2係表示平台托架之立體圖。
圖3係表示搬送裝置之手柄之平面圖。
圖4係表示上匣體之平面圖。
圖5係表示晶圓定位銷之剖面圖。
圖6係表示上匣體之剖面圖。
圖7係表示定位用銷之剖面圖。
圖8係表示下匣體之平面圖。
圖9係表示下匣體之剖面圖。
圖10係表示對準機構之平面圖。
圖11係表示本發明之接合裝置控制裝置之方塊圖。
圖12係表示使用接合裝置所執行之動作之流程圖。
圖13係表示步驟S1之接合對象之狀態之例之側視圖。
圖14係表示步驟S3之接合對象之狀態之例之側視圖。
圖15係表示步驟S3之接合對象之其他狀態之例之側視圖。
圖16係表示步驟S4之接合對象之狀態之例之側視圖。
圖17係表示步驟S12之接合對象之狀態之例之側視圖。
圖18係表示步驟S13之接合對象之狀態之例之側視圖。
圖19係表示步驟S13之接合對象之其他狀態之例之側視圖。
圖20係表示步驟S14之接合對象之狀態之例之側視圖。
圖21係表示步驟S14之接合對象之其他狀態之例之側視圖。
圖22係表示比較例之匣體上載置有晶圓之狀態之剖面圖。
S1~S7、S9、S10、S12~S15...步驟
Claims (12)
- 一種多層接合方法,其包括如下步驟:藉由在接合腔室之內部對第1基板與中間基板進行接合而製作第1接合基板;當於上述接合腔室之內部配置有上述第1接合基板時,向上述接合腔室之內部搬入第2基板;及藉由在上述接合腔室之內部對上述第1接合基板與上述第2基板進行接合而製作第2接合基板;且上述中間基板係於上述中間基板載置於中間匣體之狀態下搬入至上述接合腔室之內部,上述第1基板與上述中間基板係於上述中間基板載置於上述中間匣體之狀態下進行接合,上述中間匣體係於上述第1基板與上述中間基板接合之後在上述中間匣體上未載置有上述第1接合基板之狀態下自上述接合腔室之內部搬出,上述第2基板係於上述中間匣體自上述接合腔室之內部搬出之後上述第2基板載置於匣體之狀態下,搬入至上述接合腔室之內部,上述第1接合基板與上述第2基板係於上述第2基板載置於上述匣體之狀態下進行接合。
- 如請求項1之多層接合方法,其中於上述第2基板與上述第1接合基板接合時施加至上述第2基板與上述第1接合基板之負重,大於上述第1基板與上述中間基板接合時施加至上述第1基板與上述中間基板之負重。
- 如請求項2之多層接合方法,其中進而包括如下步驟:於上述第1基板與上述中間基板接合之前,使上述第1基板之與上述中間基板對向之面及上述中間基板之與上述第1基板對向之面活化;及於上述第1接合基板與上述第2基板接合之前,使上述第1接合基板之與上述第2基板對向之面及上述第2基板之與上述第1接合基板對向之面活化。
- 如請求項3之多層接合方法,其中進而包括如下步驟:於上述第1基板與上述中間基板接合之前,使上述第1基板與上述中間基板位置對準;及於上述第1接合基板與上述第2基板接合之前,使上述第1接合基板與上述第2基板位置對準。
- 如請求項4之多層接合方法,其中進而包括如下步驟:藉由對第3接合基板進行加工而製作上述中間基板,該第3接合基板係藉由對2片基板進行接合而製作成。
- 如請求項5之多層接合方法,其中進而包括如下步驟:藉由對上述第2接合基板進行切割而製作複數個製品。
- 如請求項1之多層接合方法,其中進而包括如下步驟:於上述匣體配置於加載互鎖腔室之內部之情形時,當上述第2基板載置於上述匣體時,對上述加載互鎖腔室之內部進行減壓;上述第2基板係於上述加載互鎖腔室之內部經減壓之後,自上述加載互鎖腔室之內部搬入至上述接合腔室之內部; 上述匣體中形成有在上述第2基板載置於上述匣體時上述第2基板所接觸之島狀部分;上述島狀部分係於上述第2基板載置於上述匣體時,形成使夾於上述匣體與上述第2基板之間的空間連接至外部之流路。
- 一種接合裝置控制裝置,其包括:驅動部,其以使第1基板與中間基板在接合腔室之內部接合之方式控制壓接機構;及搬送部,其以於上述第1基板與上述中間基板接合而形成之第1接合基板配置於上述接合腔室之內部時,向上述接合腔室之內部搬入第2基板之方式控制搬送裝置;上述驅動部進而以使上述第1接合基板與上述第2基板於上述接合腔室之內部接合之方式控制上述壓接機構;且上述中間基板係於上述中間基板載置於中間匣體之狀態下搬入至上述接合腔室之內部,上述第1基板與上述中間基板係於上述中間基板載置於上述中間匣體之狀態下進行接合,上述中間匣體係於上述第1基板與上述中間基板接合之後,在上述第1接合基板未載置於上述中間匣體之狀態下自上述接合腔室之內部搬出,上述第2基板係於上述中間匣體自上述接合腔室之內部搬出之後,上述第2基板載置於匣體之狀態下搬入至 上述接合腔室之內部,上述第1接合基板與上述第2基板係於上述第2基板載置於上述匣體之狀態下進行接合。
- 如請求項8之接合裝置控制裝置,其中上述驅動部係以使上述第2基板與上述第1接合基板接合時對上述第2基板與上述第1接合基板所施加之負重,大於上述第1基板與上述中間基板接合時對上述第1基板與上述中間基板所施加之負重之方式驅動上述壓接機構。
- 如請求項9之接合裝置控制裝置,其中進而包括活化部,該活化部係以於上述第1基板與上述中間基板接合之前,使上述第1基板之與上述中間基板對向之面及上述中間基板之與上述第1基板對向之面活化的方式控制活化裝置,上述活化部進而係以於上述第1接合基板與上述第2基板接合之前,使上述第1接合基板之與上述第2基板對向之面及上述第2基板之與上述第1接合基板對向之面活化的方式控制上述活化裝置。
- 如請求項10之接合裝置控制裝置,其中進而包括位置對準部,該位置對準部係以於上述第1基板與上述中間基板接合之前,使上述第1基板與上述中間基板位置對準之方式控制位置對準機構,上述位置對準部進而係以於上述第1接合基板與上述第2基板接合之前,使上述第1接合基板與上述第2基板位置對準之方式控制上述位置對準機構。
- 如請求項8之接合裝置控制裝置,其中上述搬送部進而於上述匣體配置於加載互鎖腔室之內部之情形時,在上述第2基板載置於上述匣體時對上述加載互鎖腔室之內部進行減壓,上述第2基板於上述加載互鎖腔室之內部經減壓之後,自上述加載互鎖腔室之內部搬入至上述接合腔室之內部,上述匣體中形成有在上述第2基板載置於上述匣體時上述第2基板所接觸之島狀部分,上述島狀部分形成使上述第2基板載置於上述匣體時夾於上述匣體與上述第2基板之間的空間連接至外部之流路。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009247855A JP4831842B2 (ja) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | 接合装置制御装置および多層接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201131624A TW201131624A (en) | 2011-09-16 |
| TWI540622B true TWI540622B (zh) | 2016-07-01 |
Family
ID=43922052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW099137016A TWI540622B (zh) | 2009-10-28 | 2010-10-28 | 接合裝置控制裝置及多層接合方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9064910B2 (zh) |
| EP (1) | EP2495752B1 (zh) |
| JP (1) | JP4831842B2 (zh) |
| KR (1) | KR101295997B1 (zh) |
| CN (1) | CN102414784B (zh) |
| CA (1) | CA2758157C (zh) |
| TW (1) | TWI540622B (zh) |
| WO (1) | WO2011052627A1 (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI594966B (zh) * | 2010-10-08 | 2017-08-11 | Ohara Kk | Optical glass, preform and optical element |
| US10014193B2 (en) * | 2014-02-03 | 2018-07-03 | Ev Group E. Thallner Gmbh | Method and device for bonding substrates |
| JP6874692B2 (ja) * | 2015-12-28 | 2021-05-19 | 株式会社ニコン | 基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法 |
| SG11201907047SA (en) * | 2017-03-16 | 2019-08-27 | Ev Group E Thallner Gmbh | Method for bonding at least three substrates |
| DE102017105697B4 (de) * | 2017-03-16 | 2025-12-31 | Ev Group E. Thallner Gmbh | Verfahren und System zur Ausrichtung zweier gegenüberliegend angeordneter optischer Teilsysteme und Kamerachip |
| TWI850225B (zh) | 2018-04-12 | 2024-08-01 | 日商尼康股份有限公司 | 位置對準方法及位置對準裝置 |
| CN112602168B (zh) * | 2018-08-29 | 2024-06-18 | 东京毅力科创株式会社 | 接合装置的参数调整方法和接合系统 |
| KR102566141B1 (ko) | 2019-07-02 | 2023-08-11 | 삼성전자주식회사 | 웨이퍼 본딩 방법 및 웨이퍼 본딩 장치 |
| TWI732700B (zh) * | 2020-10-16 | 2021-07-01 | 天虹科技股份有限公司 | 鍵合機台的對準機構及對準方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2984441B2 (ja) | 1991-12-06 | 1999-11-29 | 光正 小柳 | 三次元lsi積層装置 |
| JP2701709B2 (ja) * | 1993-02-16 | 1998-01-21 | 株式会社デンソー | 2つの材料の直接接合方法及び材料直接接合装置 |
| US6390905B1 (en) * | 2000-03-31 | 2002-05-21 | Speedfam-Ipec Corporation | Workpiece carrier with adjustable pressure zones and barriers |
| US7468112B2 (en) * | 2001-04-18 | 2008-12-23 | Denso Corporation | Method of producing a ceramic laminate |
| JP4575651B2 (ja) | 2003-06-04 | 2010-11-04 | 富士ゼロックス株式会社 | 積層構造体の製造方法および積層構造体 |
| JP2005026608A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Tokyo Electron Ltd | 接合方法および接合装置 |
| JP2008288384A (ja) | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Sony Corp | 3次元積層デバイスとその製造方法、及び3次元積層デバイスの接合方法 |
| JP4992604B2 (ja) | 2007-08-15 | 2012-08-08 | 株式会社ニコン | 接合装置、接合方法 |
| TWI471971B (zh) * | 2007-10-30 | 2015-02-01 | 尼康股份有限公司 | Substrate holding member, substrate bonding apparatus, laminated substrate manufacturing apparatus, substrate bonding method, laminated substrate manufacturing method, and laminated semiconductor device manufacturing method |
| JP5200522B2 (ja) * | 2007-12-18 | 2013-06-05 | 株式会社ニコン | 基板張り合わせ方法 |
| JP4209457B1 (ja) | 2008-02-29 | 2009-01-14 | 三菱重工業株式会社 | 常温接合装置 |
| JP2009247855A (ja) | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Shigekichi Asanuma | 介護用寝返りと起き上がりが出来る枷 |
-
2009
- 2009-10-28 JP JP2009247855A patent/JP4831842B2/ja active Active
-
2010
- 2010-10-27 EP EP10826759.2A patent/EP2495752B1/en not_active Not-in-force
- 2010-10-27 US US13/260,041 patent/US9064910B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-10-27 CA CA2758157A patent/CA2758157C/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-10-27 CN CN201080018540.2A patent/CN102414784B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-10-27 KR KR1020117023979A patent/KR101295997B1/ko active Active
- 2010-10-27 WO PCT/JP2010/069039 patent/WO2011052627A1/ja not_active Ceased
- 2010-10-28 TW TW099137016A patent/TWI540622B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2758157A1 (en) | 2011-05-05 |
| US9064910B2 (en) | 2015-06-23 |
| TW201131624A (en) | 2011-09-16 |
| EP2495752A1 (en) | 2012-09-05 |
| EP2495752B1 (en) | 2018-07-25 |
| KR20120019431A (ko) | 2012-03-06 |
| JP2011096781A (ja) | 2011-05-12 |
| CN102414784B (zh) | 2014-08-06 |
| CA2758157C (en) | 2015-01-27 |
| EP2495752A4 (en) | 2015-05-06 |
| US20120031557A1 (en) | 2012-02-09 |
| KR101295997B1 (ko) | 2013-08-13 |
| JP4831842B2 (ja) | 2011-12-07 |
| CN102414784A (zh) | 2012-04-11 |
| WO2011052627A1 (ja) | 2011-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI540622B (zh) | 接合裝置控制裝置及多層接合方法 | |
| JP6344240B2 (ja) | 基板位置合わせ装置、基板貼り合わせ装置、基板位置合わせ方法、及び基板貼り合わせ方法 | |
| JP6874692B2 (ja) | 基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法 | |
| JP2010045071A (ja) | 検知装置、基板保持部材、搬送装置および接合装置 | |
| JP5428638B2 (ja) | ステージ装置、基板貼り合わせ装置、基板貼り合わせ方法、半導体製造方法および基板ホルダ | |
| JP5630020B2 (ja) | 基板重ね合わせ装置および重ね合わせ方法 | |
| KR101252974B1 (ko) | 상온 접합 장치 | |
| JP5440106B2 (ja) | 基板貼り合せ装置および積層半導体装置の製造方法 | |
| JP5585689B2 (ja) | 基板ホルダおよび貼り合せ装置 | |
| TW202119518A (zh) | 晶圓測試方法 | |
| JP5448755B2 (ja) | 接合装置 | |
| JP5724182B2 (ja) | 基板処理装置および積層半導体装置製造方法 | |
| JP5481950B2 (ja) | 重ね合わせ方法、重ね合わせ装置、位置合わせ装置および貼り合わせ装置 | |
| JP5487740B2 (ja) | 重ね合わせ装置、位置合わせ装置、基板貼り合わせ装置および重ね合わせ方法 | |
| JP5487738B2 (ja) | プッシュアップピンおよび基板貼り合わせ装置 | |
| JP2011187707A (ja) | 基板貼り合せ装置、基板貼り合せ方法、積層半導体装置製造方法及び積層半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |